Gewindefräsen ohne umzuspannen

Gewindefräsen ohne umzuspannen: Hier die fünfachsige OPS Speed Hawk 650 und der auf dem Drehschwenktisch gespannte Formeinsatz. Auf dieser Maschine war kein Mediumverteiler installiert, weshalb die Druckluft durch die flexiblen Kühlmittel­schläuche zugeführt wurde. - Bild: werkzeug&formenbau

Eropräzisa betrachtet das Fräsen als Schlüsseltechnologie neben dem Draht- und Senkerodieren. Als wichtig für den Projekterfolg sieht man bei Eropräzisa die enge Zusammenarbeit mit Technologiepartnern an, zum Beispiel bei den Präzisionswerkzeugen für die HSC-Bearbeitung.

So auch bei einem Auftrag, bei dem es eigentlich nur darum ging, zwei ansonsten bereits fertig bearbeitete und gehärtete Formeinsätze jeweils mit zusätzlich 32 Gewinden M6 auszustatten.

Heiko Meyer
Heiko Meyer, Fertigungsleiter bei Eropräzisa. - Bild: werkzeug&formenbau

"Da wurden Leisten angeschraubt, der Formenbauer hatte die Gewinde bei der Vorfertigung wohl nicht berücksichtigt. Beide Einsätze bestanden aus dem relativ zähen und im Formenbau häufig anzutreffenden Warm­arbeitsstahl 1.2343 (X38CrMoV5-1), der auf etwa 53 HRC gehärtet und angelassen war", berichtet Fertigungsleiter Heiko Meyer. "Damit waren die Einsätze zwar nicht sehr hart, doch hart genug, um die Gewinde zu erodieren. Der Nachteil wären lange Erodierzeiten, die Bearbeitung jedes Formeinsatzes hätte mindestens 32 h gedauert."

EDT-Werkzeuge stehen im Mittelpunkt

Bereits seit knapp vier Jahren setzt Eropräzisa neben Werkzeugen anderer Hersteller bei der zunehmend VHM-Fräser von MMC Hitachi Tool ein. Die Erfahrungen mit dem japanischen Hersteller waren bisher nur positiv. So rückten die MMC Hitachi Tool EDT-Werkzeuge, die direkt ins Harte fräsen, trotzdem standfest sind und Gewinde hoher Qualität erzeugen können, in den Mittelpunkt.

Trends µ-genau

EDT-TH Fräser von Hitachi
Die Epoch-Direct-Thread-(EDT-)Fräser von MMC Hitachi Tool ist für Materialien von weichen NE-Metallen wie Aluminium bis zu gehärteten Stählen geeignet – somit können Metalle von bis zu 66 HRC bearbeitet werden. Die EDT-Reihe deckt die Größen M2 bis M16 ab sowie Gewindefräser mit Steigung 0,4 bis 2 mm. Mit den Fräsern kann direkt, ohne Vorbohren, ins harte Material gebohrt werden. Besonders harte Schneidkanten reduzieren Absplitterungen und minimieren die Abnutzung der Kanten.

Der Clou bei der EDT-Reihe ist, dass auf das Kernlochbohren komplett verzichtet werden kann. Die EDT-Reihe deckt die Größen M2 bis M16 ab sowie Gewindefräser mit Steigung 0,4 bis 2 mm. Die exakt abgestimmten Schneidengeome­trien, ein spezielles Feinstkornsubstrat sowie niedrige Fertigungstoleranzen in Verbindung mit einer nanokristallinen PVD-Beschichtung ATH (TH60+) sollen bei der EDT-Reihe für hohe Qualität der Gewinde bei langen Standzeiten sorgen. Mit den Werkzeugen kann, ohne vorzubohren, spiralförmig direkt ins volle Material gefräst werden. Der EDT stellt mit seinen Stirnschneiden das Kernloch selbst her, während die Gewindeflanken gefräst werden.

Formeinsatz und Gewindefräser
Formeinsatz und Gewindefräser EDT in Hypermill: Die meisten der heutigen CAM-Systeme – wie auch viele CNCs – unterstützen das Gewindefräsen mit der Helix-Funktion sozusagen serienmäßig. - Bild: werkzeug&formenbau

Der Anwendungstechniker von MMC Hitachi Tool brachte den EDT-1.0-15-TH, einen vierschneidigen Fräser für Gewinde M6, mit. Er tüftelte zusammen mit den Mitarbeitern von Eropräzisa am CAM-System (Hypermill) die passenden Schnittparameter für den Formeinsatz aus. Und dann standen alle ziemlich schnell an der Maschine, der OPS Speed Hawk 650. Die eigentliche Programmierung dauerte nach den Vorarbeiten für die Makros nur ein paar Mausklicks. Denn die Feature-Erkennung von Hypermill findet die Gewinde im CAD-Solid selbständig und ordnet sie automatisch den Makros zu. Auch die Erstellung des Makros, in dem die Parameter fürs Gewindefräsen zuvor hinterlegt wurden, verlief ziemlich flott.

Zitat

"Ich war echt überrascht, dass Gewindehartfräsen ohne Vorbohren so perfekt funktioniert." Heiko Meyer

Hier mussten nur die Werte für Parameter wie Durchmesser, Steigung, Tiefe, Vorschübe, Fasentiefe und Fasenversatz eingegeben werden. Wichtig war zudem der Linkslauf der Spindel, da der MMC Hitachi Tool EDT ein linksschneidendes Werkzeug ist. So entsteht an der Schneide eine Gleichlaufbewegung, die den Schnittdruck reduziert und die Standzeit erhöht.

Enorme Zeitersparnis

"Wir haben alle 32 Gewinde mit dem EDT-1.0-15-TH mit mehreren Anstellungen in einer Aufspannung direkt ins Harte gefräst“, berichtet Meyer. "Die Schneiden des Fräsers sahen nach dem letzten Gewinde wie neu aus und zeigten keinerlei Verschleiß – das hat uns schwer beeindruckt.“ Beeindruckt war man auch von der enormen Zeitersparnis. Alle 32 M6-Gewinde des Formeinsatzes waren nach gut einer halben Stunde fertig gefräst. Das Senkerodieren eines einzigen Gewindes hätte alleine eine Stunde gedauert, außerdem hätten die Präzisionsspezialisten den Einsatz wegen der Gewindeanordnung umspannen müssen. Mit dem Gewindefräsen waren die Thüringer also rund 100 Prozent schneller. nh

Profil

Eropräzisa GmbH
Mit aktuell 18 Mitarbeitern gehört Eropräzisa heute zur ersten Liga des Thüringer Mittelstands. „Wir haben uns als Fertigungsdienstleister für High-End-Präzisionsteile aus Metall und anderen Werkstoffen in einem Markt etabliert, wo es nicht selten um Genauigkeiten im einstelligen µ-Bereich geht“, erläutert Thomas Richter. Der Geschäftsführer hat das Unternehmen 2002 zusammen mit einem inzwischen aus­geschiedenen Partner gegründet. Seither stehen die Zeichen auf Wachstum.